模拟演习应对小行星

设计两种方案

2019年4月底到5月初，美国马里兰州展开了一场持续5天的“特殊战斗”。它实际上是在第6届行星防御会议上开展的小行星防御演习，“进攻方”是撞向地球的小行星，“防守方”则是专家团队。执行“导演”任务的是美国宇航局下属喷气推进实验室，他们虚构了一颗可能在2027年4月29日撞击地球的小行星，代号2019PDC。这场演习要回答一个问题：“如果有一天小行星来袭，我们该如何应对。”

专家们设计出这样一个情景：2019年3月，地球人发现一颗小行星将于2027年4月撞击地球。这是一个虚构但又逼真的情节，非常具体化，要求科学家、工程师、决策者和应急管理专家能够解决由此引发的问题和担忧。

演习第1天設定在2019年4月29日，撞击概率为1%。“防守方”分析了2019PDC的主要轨迹特征和可能的撞击区域等，制定了进一步的观测方案，并开始谋划航天任务。

演习第2天设定在2019年7月29日，撞击概率提高到10%。“防守方”初步论证了飞越观测以及通过撞击或核爆炸使小行星轨道偏转等方案。

演习第3天设定在2021年12月30日，“防守方”提出动能撞击航天器和能够携带核武器的伴飞航天器的设计要求。其中6个动能撞击航天器将由美、中、俄及欧洲国家分别研制。

演习第4天设定在2024年9月3日，“导演部”假设动能撞击将2019PDC撞碎，一块直径60米左右的碎块仍在飞向地球。“防守方”提出了发射装有核武器的拦截航天器将碎块“核爆”摧毁的应急方案。

演习第5天设定在2027年4月19日，“导演部”强势判定“核摧毁”应急方案无法实行，10天后碎块撞击美国纽约。“防守方”在这场演习中只能“认输”，着手评估撞击结果，制定疏散方案。

“防守方”从设定发现小行星到撞击地球的8年间，提出两种方案。

第1种方案是在小行星的轨道上放置动能撞击航天器，起到“绊脚石”的作用，使小行星撞到后把速度减下来甚至避免与地球灾难性对撞。要让小行星的飞行速度大大地减下来，意味着需要3个动能撞击航天器，为了确保万无一失，可能得准备6个。然而动能撞击航天器的作用不能过大，否则可能会被小行星撞击成数块，使地球危机更加难以破解。

第2种方案是在小行星的表面制造核爆炸，蒸发掉其表面的一部分，而剩余的部分能够反冲走。作为安全预防措施，最先发射的两个动能撞击航天器应配备核装置。特殊爆破装置的效果可以根据小行星的质量和结构进行调整，距离它近一些引爆，爆炸效果更强劲，而远一些的爆炸效果更柔和。

并非科幻故事

关于“小行星撞地球”灾难的想象，不断出现在科幻作品中。如何规避这样的灾难也成为科学研究的一个热门话题。小行星飞掠地球并不罕见，尽管大多数时候都安然无事，天文学家们还是时刻保持着警惕。

要想改变小行星的既定轨道，首先需要精确的预测，其后才有可能通过复杂的技术手段进行轨道干预。美国宇航局已经启动小行星撞地球的防御计划，与多国合作对近地天体进行观测，积极追踪近地小行星，提高更小直径天体的追踪成功率，探索防御小行星撞击的方法。与此同时，直径超过1千米的小行星一直被列作“可造成全球性影响”的潜在威胁天体，需进行重点观测追踪。

到目前为止，已发现有大约900颗这样的近地小行星，它们一旦撞上地球，后果将是灾难性的。

此次演习虽然只是虚构，但小行星防御问题并非只是科幻故事。尽管数百米大小的小行星撞击地球概率很低，几千万年才发生一次，但可能给地球生态系统和人类带来灭顶之灾。应对这种威胁，工程上最有效、最保险的手段还是使用核武器将其摧毁。直径二三十米的小行星是造访地球的“常客”，最好的防御方式是通过动能撞击将其击碎，使其不以整体形式撞击地球。但动能撞击产生的碎片仍可能对人类构成威胁，可用激光烧蚀体积较大的碎片，使其受热爆炸，进入大气层后全部烧毁。

人类生存发展的历程永远不会平静，我们只有居安思危、未雨绸缪，才能应对未来可能遇到的危机，前进的脚步永不停歇。